Pourquoi l'impédance caractéristique doit être de 50 ohms?

D'où vient ce chiffre?

Pour une seule extrémité, elle doit être de 50 ohms et pour les paires différentielles, 100 ohms. Pourquoi?

Pour les PCB à impédance contrôlée, ce sont ces nombres communs. En dehors du PCB, vous pouvez trouver d'autres numéros pour l'impédance caractéristique. Mais quelle est la raison d'utiliser ces numéros pour les pistes PCB?

— Jesus Castane
source

Bien que je puisse deviner d'où vient cette question, vous voudrez peut-être développer votre présupposition, en fournissant une base et un contexte. 50 Ohms pour quel type de situation? Vous constaterez que si vous recherchez un peu, cette impédance caractéristique ou des valeurs d'impédance nominale de 600, 450, 300 et 75 ohms , ou 600, 75 ou 50 sont très courantes selon le contexte de la ligne de transmission. En l'état, cette question n'est pas représentative de faits réels.

— Anindo Ghosh

Voir également cet article , qui couvre les calculs de l'impédance caractéristique de 50 Ohm et 75 Ohm, et la justification de la normalisation sur ces derniers. Fondamentalement, 50 Ohms est un compromis entre une gestion optimale de la puissance et une perte minimale pour les lignes coaxiales air-diélectriques.

— Anindo Ghosh

@Désolé. J'ai parlé de PCB Tracks. Je vais regarder cet article.

— Jesus Castane

Ouaip, c'est pourquoi j'ai donné à la question un vote positif après votre clarification.

— Anindo Ghosh

Vous pouvez concevoir des pistes de PCB pour qu'elles correspondent à toute impédance que vous souhaitez

— Andy aka

Réponses:

La norme 50Ω est fondamentalement juste une convention. Il y a plusieurs histoires sur la façon dont 50Ω a été choisi. L'article lié par Anindo est bon. Il y a aussi l'histoire de 50 Ω ou il n'y a rien de magique à propos de 50 ohms . Mais le plus long et le plus court, c'est qu'il s'agit d'un compromis entre une faible atténuation et une gestion de la puissance.

Mais c'est devenu l'impédance standard lors de la conception d'applications de lignes de transmission. Lorsqu'une fiche technique IC indique que vous devez concevoir vos traces de PCB avec une impédance contrôlée, vous concevez alors pour compenser les effets de la ligne de transmission. Si l'impédance de la trace est adaptée à l'impédance de sortie du circuit intégré ou de la source, vous réduisez la possibilité de réflexions qui conduiraient à des ondes stationnaires sur la trace et provoqueraient toutes sortes de maux de tête. Étant donné que les concepteurs du circuit intégré conçoivent en tenant compte des effets de ligne de transmission et que 50 Ω est couramment utilisé par convention, la norme 50 Ω prolifère.

Mais 50Ω n'est en rien spécial. À partir de cet article sur les solutions contrôlées par Advanced Layout Solutions:

Dans des limites raisonnables, la valeur d'impédance absolue choisie n'est normalement pas importante, à condition qu'elle soit contrôlée sur toute la longueur de la ligne. D'autres contraintes dans une conception nous dictent souvent l'impédance; il peut être choisi sur la base d'une spécification de conception (par exemple 65 Ohms pour PCI) ou choisi pour réduire le courant (une impédance élevée). Elle sera généralement comprise entre 45 et 80 Ohms en raison des géométries de matériaux typiques, et si le signal change de couche, la géométrie de la trace doit être ajustée si nécessaire pour maintenir un Zo cohérent.

— embedded.kyle
source

50 ohms est utilisé car il s'agit de l'impédance du câble coaxial, sauf pour les applications audiovisuelles est de 75 ohms, et nous évitons donc d'avoir à utiliser un circuit d'adaptation d'impédance pour connecter le PCB à l'extérieur.

— cachorrocadi
source

Mais lorsque vous établissez une connexion entre des circuits intégrés, vous utilisez également cette impédance. Y a-t-il une raison?

— Jesus Castane

Chaque fois qu'un signal passe entre des supports dont l'impédance diffère, une partie de ce signal sera transmise et d'autres seront réfléchies. Si une courte section d'un câble de 50 ohms a une impédance de 75 ohms, alors 33% du signal de tension sera réfléchi à chaque extrémité de la section de 75 ohms. Environ 11% du signal survivra à un aller-retour, 1,2% à deux et 0,15% à trois. Si le temps d'aller-retour est suffisamment court, les réflexions peuvent s'éteindre assez rapidement pour ne pas poser de problème. La nécessité de concevoir une adaptation d'impédance dépend du type de réflexion tolérable.

— supercat